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建筑节能设计探究

来源:未知
 

 

摘要:节能建筑是一种全新化的建设施工理念,其不仅强调新型节能材料的高效应用,而且要求对建筑结构进行最优设计。本文在阐述建筑节能设计原则和意义的基础上,就建筑节能设计的关键点展开分析,并指出在节能建筑设计中的注意事项。期望能进一步提升建筑技能设计质量,促进建筑工程行业的有序发展。
 
关键词:建筑工程;节能;设计
 
引言
 
城市化建设背景下,建筑工程项目逐渐增多,其在满足人们房屋居住需要的基础上,有效的带动了社会经济发展。相比于其他行业,建筑工程行业属于高耗能产业,其在具体项目建设中需要投入较多的材料、设备及人力资源,同时材料损耗较大,这偏离了发展低碳经济主题,不利于社会经济的可持续发展。基于此,必要从设计阶段进行建筑节能设计。
 
1建筑节能设计原则和意义
 
1.1建筑节能设计的基本原则
 
可持续发展理念下,建设节能建筑已经成为建筑工程行业的主要趋势。基于建筑节能理念,在初期设计阶段,就应当注重遵守能源节约、绿色环保、延长使用寿命的原则[1]。就节约能源原则而言,设计人员应尽可能的采用新型材料进行工程设计,同时合理规划建筑整体结构,以来降低后期施工过程的材料消耗,体现节能理念。在传统建筑设计中,建筑材料、技术的使用容易带来较大的环境污染问题,而在建筑节能设计理念下,应确保建筑的绿色环保指标满足行业规范,故而在实际设计中,还应凸显绿色环保原则,实现建筑结构与周围生态环境的协调。此外,新材料、新技术的应用应有利于优化建筑整体服务功能,同时新型设计应能明显提升建筑的稳定性、耐久性和安全性,为人们的居住和社会生产提供便利。
 
1.2建筑节能设计的意义
 
节能建筑以其优越的质量、经济和生态效益在当前工程项目建设中获得了广泛应用,是当前建筑工程项目施工的重要形态,也是建筑未来发展的主要趋势。从节能建筑设计应用过程来看,其具有以下现实意义:其一,建筑项目传统设计施工中,钢筋、水泥等材料的应用较为普遍,这些材料虽然能保证工程整体建设质量,然其带来了较为严重的能源浪费问题,同时施工废气、废液、废渣的排放使得环境污染较为严重。开展建筑节能设计,能在新材料、新工艺的支撑下,解决建筑施工环境污染及能源浪费问题,生态效益良好。其二,节能建筑是发展低碳经济的重要举措,在实际设计中,其在保证建筑质量的基础上,侧重建筑能源使用的考虑,这有效的降低了项目建设资源和能源的损耗,满足了经济健康持续发展的要求。其三,我国提出了持续发展战略,在这一背景下,开展建筑节能设计,能实现建筑行业发展模式的变革,为我国可持续发展战略的落实提供保证。
 
2建筑节能设计的关键点
 
2.1建筑通风设计
 
作为建筑项设计的关键环节,通风设计对于建筑后期应用质量具有深刻影响。当通风设计不满足房屋使用条件时,会使得房屋空气质量受到影响,同时增加了使用过程中的能量损耗。现阶段,空调是房屋建筑辅助通风的主要设备,其在使用过程中会带来较大的电力损耗,影响了节能建筑的发展水平[2](见表1)。现阶段,以节能建筑为导向开展建筑通风设计,不仅注重建筑布局方案的合理性,而且考虑实际通风条件,有效地避免了室内的空气流通不畅的问题,当室内通风条件较好是,能减少空调的使用量,达到了控制建筑能耗的目的。
 
2.2建筑光照设计
 
光照条件直接关系着房屋建筑的整体使用效果。节能建筑理念下,针对房屋光照条件的设计,应注重以下要点考虑:其一,应确保房屋内部具有充分的光照条件,并且人们在房屋居住过程中,应具有舒适、温馨的居住体验;其二,实现光照设计与室内照明设计的协调,即应最大化的降低室内照明损耗,达到建筑节能的效果;其三,还应考虑室内温度因素,这是因为当光照照射过度时,室内的温度会直线上升,而当散热条件不合理时,人们又需要通过空调设备来调节室内温度,这会带来较大能源损耗,因此考虑室内温度因素,实现光照与温度因素的协调是建筑光照条件设计的基本要求,同时也是节能建筑设计内在需要。
 
2.3建筑外墙设计
 
外墙节能设计主要体现在建筑外墙保温技术上[3]。作为建筑物的结构支撑,外墙除保证建筑物稳定、安全之外,在室温维持、内外温度交换过程中发挥着重要作用。近年来,外墙保温技术发展迅速,其不仅能有效改善建筑物室内居住环境,而且还能达到良好的节能效果。具体而言,在我国北方地区,冬季室外环境较为寒冷,在建筑设计中,人们可在增加保温材料设计,这样能确保建筑室内温度适宜,减少了冬季取暖消耗;而在南方地区,通过外墙隔热材料的应用,减少了室内降温电能损耗,建筑节能效益较为突出。需注意的是,外墙保温技术不仅实现了建筑功能与节能需要的统筹,而且不会对建筑内部空间造成影响,其应当成为现代建筑工程项目设计的一个重点,在未来设计中进行建设工艺的持续优化和创新。
 
2.4建筑节能技术
 
现阶段,针对建筑节能设计,还应注重多种节能技术的有效应用。现阶段,太阳能技术、地热能技术、热泵技术等都是建筑节能技术应用的主要形态,在实际设计中,应加大这些技术在房屋建筑中的应用规模,这样不仅能起到节能的效果,而且能有效减少常规能源消耗所带来的环境问题。譬如,太阳能是当前较为成熟一种节能技术,在建筑设计中,应加大太阳能储热设备、发电设备的应用,最大化的改善建筑服务功能,实现建筑节能和人们功能需要的协调。需要注意的是,部分建筑节能技术的应用需要较高的成本支出,以此在实际设计中,还应统筹节能技术与项目成本的关系,实现两者的有机统一。
 
2.5建筑节能材料
 
节能材料的使用是房屋建筑节能设计的重点之一。新时期,人们对于建筑节能的设计要求不断提升,节能材料在工程项目中的应用不断普遍。就目前而言,建筑节能材料的种类十分丰富,就新型墙体材料而言,其包含了粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、复合板材等新型材料,而在保温材料中,有矿物棉、岩棉、玻璃棉、泡沫塑料及多孔聚合物等材料。此外,沥青油毡、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料等新型防水材料的应用也较为广泛。这些材料不仅满足了房屋建设需要,而且成本费用较为低廉,能有效地满足建筑节能需要。需注意的,针对新材料的使用,不仅要考虑其节能、经济指标,更要就其性能指标进行严格控制,防止造成工程质量问题。譬如,设计使用混凝土空心砌砖这种新型节能砌体材料时,就必须对砂石、粉煤灰、水泥等原材料的配比进行严格设计,同时需关注其规格、抗压强度设计,通常,混凝土空心砌砖规格以390mm×190mm×190mm为主,平均抗压强度能够达到7.5MPa以上,只有在保证工程质量的基础上,深化材料节能设计,才能实现工程建设效益的最大化[4]。
 
3建筑节能设计注意事项
 
3.1注重建筑选址
 
为确保建筑节能设计的最优化,在设计初期,还应进行建筑选址的有效规划。就选址设计而言,设计人员细致、全面地进行建设区域勘察,掌握当地的自然条件和周围环境,确定建筑物的最佳布局点,这样能保证在建筑使用周期内,始终保持适宜的气候环境,从而减少因气候环境导致的能源损耗。譬如,在北方地区,进行房屋选址应设计在避风口处,这样能有效起到节能目的。
 
3.2优化平面布局
 
不同的建筑布局和平面形式有各自的特色,这主要是受当地自然环境影响。在对房屋平面进行布局设计时,需结合制造条件,合理地设计通风环境,确保室内通风、温度良好。譬如,就敞开式长方形平面而言,当敞向两端的窗户垂直于当地夏季主流风向时,室内通风环境较好,这样能减少降温设备的使用,节能效果较为突出。而在公寓平面设计中,应尽可能的减少共用的墙体,然后通过走廊或其他关联部分增加通风空隙,达到散热降温的效果。
 
3.3确保环境协调
 
节能建筑设计中,设计人员还应在建筑本体设计的基础上,考虑其与周围环境的协调性。具体而言,如果只单纯应用节能技术,不考虑外部环境,会对外部环境产生不同程度地影响,甚至会降低建筑节能设计效果。因此在实际设计中,应考虑建筑的功能需要,合理地进行外部环境布局设计,同时在设计中,考虑外部微气候环境,实现建筑主体、外部环境的统一。譬如,在节能设计中,同时兼顾外部环境绿化,不仅能起到净化空气的作用,且能阻挡风沙、降低噪声,这减少了对应功能材料的支出费用,保证了节能与生态关系的平衡。
 
4结论
 
建筑节能设计对于房屋建筑功能应用和整体效益具有深刻影响。现代建筑设计中,设计人员只有准确把握节能设计的原则和意义,并在建筑通风、光照、外墙、节能技术、节能材料合理设计的基础上,强化选址、平面设计和内外环境协调的系统管理,才能有效地提升建筑节能设计质量,推动建筑工程行业的有序发展。
 
参考文献:
 
[1]高明亮.节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用分析[J].建材与装饰,2020(07):141-142.
 
[2]占紫龙.住宅小区的建筑电气设计及其节能措施分析[J].科技经济导刊,2019,27(34):50,47.
 
[3]黄争,李陆阳.节能环保材料在建筑设计中应用与体现分析[J].中国住宅设施,2019(11):42-43.
 
[4]罗勇.住宅小区建筑电气设计中的有效节能策略分析[J].住宅与房地产,2019(33):83.
 
[5]刘丹.非线性建筑设计分析[J].价值工程,2020,39(02):186-187.
 

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